iv4

利用四阶段工具变量法估计ARX模型

语法

sys = iv4(data,[na nb nk])
SYS = IV4(数据, 'NA',NA 'NB',NB, 'NK',nk)个
sys = iv4 (___,名称,值)
sys = iv4 (___选择)

描述

SYS= iv4 (数据,[NA NB NK])估计一个ARX多项式模型,SYS,使用四阶段工具变量的方法,用于数据对象数据[NA NB NK]指定的所述ARX结构订单一个B多项式和输入到输出的延迟。估计算法是不敏感的噪声项的颜色。

SYS为ARX模型:

一个 ( ) y ( t ) = B ( ) u ( t - n k ) + v ( t )

SYS= iv4 (数据,“na”,na, nb, nb、nk, nk)或者单独指定ARX模型订单。

SYS= iv4 (___,名称,值)估计与其他选项的ARX多项式由一个或多个指定名称,值对参数。

SYS= iv4 (___,选择)所使用的选项设置,选择,以配置评估行为。

输入参数

数据

估计数据。数据可以是:

  • 时间或频率域的输入输出数据

  • 时间序列数据

  • 频率特性数据

数据必须是一个IDDATA,idfrd, 要么的朋友对象。

数据必须为频域的离散时间(Ts> 0)。

[NA NB NK]

ARX多项式订单。

对于多输出模型,[NA NB NK]包含每个输出一行。特别是,指定na作为纽约-通过-纽约矩阵,其中,每个条目是与相应的输出对的多项式阶数。这里,纽约为输出数量。指定nk作为纽约-通过-ν矩阵,ν为输入的数量。有关ARX模型结构的更多细节,请参见ARX

选择

估计选项。

选择是配置评估选项的选项集。这些选项包括:

  • 评估重点

  • 初始条件的处理

  • 处理数据偏移量

使用iv4Options创建设置的选项。

名称-值对的观点

的可选逗号分隔对名称,值参数。名称参数名称和价值为对应值。名称必须出现在引号内。可以按任意顺序指定多个名称和值对参数名1,值1,...,NameN,值N

'InputDelay'

输入延迟对于每个输入通道,指定为标量值或数值向量。对于连续时间系统中,存储在所述的时间单位指定输入的延迟TIMEUNIT属性。对于离散时间系统中,指定的采样时间的整数倍的延迟输入TS。例如,InputDelay = 3表示三个采样时间的延迟。

对于一个ν输入,一组InputDelay到一个ν1的向量。该向量的每一项都是一个数值,表示对应输入通道的输入延迟。

你也可以设置InputDelay对标量值应用相同的延迟到所有通道。

默认值:0

'IODELAY'

运输延误。IODELAY是一个数值数组,指定为每个输入/输出对一个单独的传输延迟。

方法中存储的时间单元中指定传输延迟TIMEUNIT属性。对于离散时间系统中,指定的采样时间的整数倍传输延迟,TS

用于MIMO系统纽约输出和ν输入,一组IODELAY纽约-通过-ν数组中。该数组的每个项都是一个数值,表示对应输入/输出对的传输延迟。你也可以设置IODELAY为标量值,以相同的延迟适用于所有的输入/输出对。

默认值:0用于所有输入/输出对

“IntegrateNoise”

指定噪声渠道集成商。

添加一个积分通过创建代表的ARIX模型:

一个 ( ) y ( t ) = B ( ) u ( t - n k ) + 1 1 - - 1 e ( t )

在那里, 1 1 - - 1 是噪声信道中的积分器,e(t)。

IntegrateNoise是长度的逻辑向量吗纽约,其中纽约为输出数量。

默认值:假(Ny, 1),其中纽约是输出的数量

输出参数

SYS

拟合估计数据的ARX模型,作为离散时间返回idpoly对象。此模型是使用指定的模型订单、延迟和估计选项创建的。

关于所使用的估计结果和选项的信息存储在报告属性的模型。报告具有以下字段:

报告字段 描述
状态

的模型状态,其指示该模型是否是由结构创建或通过估计获得摘要。

方法

评估使用的命令。

InitialCondition

模型估计初始条件的处理,返回为以下值之一:

  • '零'-初始条件设为零。

  • “估计”-初始条件作为独立的估计参数。

此字段是特别有用的,以查看初始条件如何,当处理InitialCondition估计选项集中的选项为“汽车”

适合

定量评估的估计,返回作为一个结构。看到损失函数和模型质量度量对这些质量度量的更多信息。该结构具有以下字段:

描述
FitPercent

标准化均方根误差(NRMSE)测量模型的响应与估计数据的拟合程度,用百分比表示适合= 100(1-NRMSE)。

LossFcn

估计完成时损失函数的值。

MSE

模型的响应如何适合评价数据均方误差(MSE)的措施。

消防工程

模型的最终预测误差。

另类投资会议

原赤池信息量准则(AIC)模型质量的措施。

AICC

小样本大小的修正AIC。

保险代理人

标准化AIC。

BIC

贝叶斯信息标准(BIC)。

参数

模型参数估计值。

OptionsUsed

用于估计选项设置。如果尚未配置自定义选项,这是一组的默认选项。看到iv4Options想要查询更多的信息。

RandState

随机数流在估计开始时的状态。空的,[],如果在估计期间未使用随机化。有关更多信息,请参见rng在MATLAB®文档。

DataUsed

用于估计的数据,返回为具有以下字段的结构的属性:

描述
名称

数据集的名称。

类型

数据类型。

长度

数据样本的数量。

TS

样品时间。

InterSample

输入采样间的行为,返回下列值之一:

  • “zoh”-零阶保持器保持样本之间的输入信号为分段常数。

  • “呸”-一阶保持器维持样本之间的分段线性输入信号。

  • 'BL'- 带限行为指明所述连续时间输入信号具有零功率高于奈奎斯特频率。

InputOffset

偏移估计在从时域输入数据中去除。对于非线性模型,它是[]

OutputOffset

偏移估计在从时域输出数据中去除。对于非线性模型,它是[]

有关使用的详细信息报告,请参阅评估报告

例子

全部折叠

负荷估算数据。

负载iddata7;

此数据具有两个输入,U1U2,和一个输出,Y1

指定ARX模型订单,使用相同的订单,两个输入。

NA = 2;NB = [2 2];

指定的延迟2样品输入U2输入没有延迟U1

nk = [0 2];

使用四阶段工具变量方法估计一个ARX模型。

m = iv4(z7,[na nb nk]);

算法

评估分4个阶段进行。第一阶段使用ARX功能。将得到的模型生成用于第二级IV估计的仪器。从该模型获得的残差被建模为一个高阶AR模型。在第四阶段中,输入输出的数据通过这个AR模型过滤,然后经历与同一仪器的过滤器IV函数如在第二阶段。

对于多输出的情况,只有当不同输出的噪声源具有相同的颜色时,才能得到最佳的仪器。然而,即使在其他情况下,用该例程得到的估计也是相当准确的。

参考文献

[1] Ljung的,L.系统辨识:理论对于用户,式(15.21)至(15.26),上马鞍河,NJ,普伦蒂斯 - 霍尔PTR,1999年。

之前介绍过的R2006a